ЗАМОК ЗАЖИГАНИЯ С ПРОТИВОУГОННЫМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2001 года по МПК B60R25/02 

Изобретение относится к устройствам, используемых в электрических системах автомобилей для включения различных узлов и механизмов и сопряженных с противоугонным средством.

В современных автомобилях чрезвычайно остро стоит вопрос охраны автомобиля от возможности угона.

Но в современном отечественном автомобилестроении твердо закрепилась тенденция, явно не способствующая сохранению автомашин от угона, а именно - унификация замков зажигания и унификация дверных замков. На легковых автомобилях заводов ГАЗ, ВАЗ, АЗЛК, Ижмаш, ЗАЗ устанавливают одинаковые замки зажигания, основу которых определяет замок зажигания ВК-347. Замок зажигания ВК-347 впервые был применен на автомобилях ВАЗ и затем перешел к автомашинам других заводов. При нарастании объема выпуска автомашин всеми заводами обеспечить разными ключами аналогичные замки зажигания просто невозможно, количество вариантов конфигураций ключей ограничено.

На базе замка зажигания ВК-347 создан новый замок зажигания, в котором применен цилиндровый замковый механизм с набором подпружиненных штифтов и толкателей, расположенных в продольных ячейках замкового механизма, и соответствующий ключ к нему в виде набора радиально расположенных профильных пластин.

В заявке N 96112425/28(018368), кл. B 60 R 25/02, 1996 г. описан замок зажигания с противоугонным устройством, содержащий установленные в осевом канале корпуса цилиндровый замковый механизм с ключом и электрический выключатель с контактной группой, цилиндровый замковый механизм выполнен с поводковым элементом, имеющим профильный штырь, сопряженный с электрическим выключателем, и кулачок, размещенный в окне корпуса, приводная часть противоугонного устройства размещена в поперечном пазу корпуса замка зажигания и выполнена за одно целое с фиксатором, установленным с возможностью постоянного контакта с кулачком и взаимодействия в рабочем положении с рулевым валом, отличающийся тем, что кулачок выполнен в виде диска, эксцентрично установленного относительно оси цилиндрового замкового механизма и расположенного со стороны ключа, а корпус замка зажигания выполнен составным. Цилиндровый замковый механизм выполнен в виде размещенных в корпусе барабана с поводковой осью, набора попарно установленных в продольных ячейках барабана подпружиненных штифтов и толкателей с коническими участками на взаимодействующих торцах и втулку, расположенную в корпусе на части его длины, а ключ выполнен в виде набора радиально расположенных профильных пластин.

По этой заявке принято решение о выдаче патента на изобретение 28.04.97 г.

Аналогичный замок зажигания описан в заявке N 95110994/28 (018731), кл. B 60 R 25/02, 1995 г.

Кроме того, разновидность цилиндрового замкового механизма, применяемого в замках зажигания новой конструкции, описана в заявке N 97105736/12 (005907), кл. E 05 B 35/04, 1997 г.

Указанные выше новые разработки замков зажигания могут применены взамен замка зажигания ВК-347 при полной монтажной совместимости.

Однако на моделях автомашин завода ВАЗ-2108 и 2109, а также на автомашинах АЗЛК-2141 и ее разновидностях применены другой тип замка зажигания, а именно, 2108-3704010-10 и 2141-3704010 (номера по каталогам ВАЗ-2108 и ВЗЛК-2141, 21412).

Этот замок зажигания отличается от замка зажигания ВК-347 угловым расположением корпуса замка, в котором расположены замковый механизм и электрическая контактная группа, к той части корпуса замка, в котором размещено противоугонное устройство.

Если известный замок зажигания ВК-347 расположен параллельно рулевой колонке, то замок зажигания нового поколения (2108-3704010-10) расположен под некоторым углом к рулевой колонке.

Но на этом заканчиваются отличия этого замка от старого.

В замке зажигания нового поколения ВАЗ к сожалению использован цилиндровый замковый механизм широко известного традиционного типа с радиальным расположением нескольких подпружиненных быстроизнашиваемых латунных штифтов, взаимодействующих с одной профильной пластинкой ключа.

Необходимо отметить, что такие замковые механизмы давно уже "проработаны" и "освоены" автомобильными злоумышленниками.

Таким образом, замок зажигания, применяемый в настоящее время на так называемых переднеприводных автомашинах ВАЗ и АЗЛК не соответствует современным требованиям к сохранению автомашин от угона.

Задача предлагаемого технического решения состоит в том, чтобы создать новый замок зажигания для переднеприводных автомашин с использованием внешних габаритов и формы и присоединительных элементов известного штатного замка зажигания.

Необходимо прежде всего заменить цилиндровый замковый механизм.

Хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации замковый механизм, описанный в свидетельстве Российской Федерации N 722, кл. E 05 B 27/00, 1993 г.

Этот замковый механизм содержит размещенные в корпусе поворотную ось с барабаном и набор попарно установленных в продольных ячейках барабана подпружиненных штифтов и толкателей, при этом в корпусе выполнены центральное отверстие под поворотную ось, переходящее в соосную с ним цилиндрическую полость под барабан поворотной оси, а также кольцевая полость, концентричная центральному отверстию, в которой расположены пружины и частью своей длины штифты, выполненные с хвостовиками со стороны пружин, а в донной части кольцевой полости корпуса выполнены отверстия под хвостовики штифтов, причем длина штифтов с хвостовиками равна длине кольцевой полости корпуса.

Дальнейшим развитием концепции такого замкового механизма является замок по указанной выше заявке N 97105736.

Этот известный замок содержит размещенные в корпусе поворотную ось с барабаном и набор попарно установленных в продольных ячейках барабана подпружиненных штифтов и толкателей, при этом в корпусе выполнены центральное отверстие под поворотную ось, переходящее в соосную с ним цилиндрическую полость под барабан поворотной оси, а также кольцевая полость, концентричная центральному отверстию, в которой расположены частью своей длины подпружиненные штифты с элементами для удержания штифтов, а также набор дополнительных толкателей, установленных, по крайней мере, по одному в продольных ячейках барабана со стороны, противоположной штифтам, при этом участки штифтов и толкателей со стороны их взаимодействующих торцев выполнены сужающимися в направлении взаимодействующих торцев с плавным переходом к их наружным поверхностям, а кольцевая полость корпуса в зоне ее торца и продольные ячейки барабана со стороны кольцевой полости корпуса выполнены встречно расширяющимися с плавным переходом к их продольным образующим.

Эти известные замковые механизмы обладают значительно большей степенью секретности и надежности в эксплуатации по сравнению с замковым механизмом, используемым в замке зажигания ВК-347.

Именно этот замковый механизм предлагается использовать в концепции создания замка зажигания для переднеприводных автомобилей.

Следует отметить, что простая замена в известном замке 2108-3704010-10 штатного замкового механизма на известный замковый механизм по описанным выше техническим решениям оказалась невозможной. Был разработан новый замок зажигания, который по отношению к замку зажигания 2108-3704010-10 имеет только одинаковую внешнюю форму корпуса и элементов присоединения к рулевой колонке.

Необходимость полного повторения внешних форм и размеров корпуса замка и элементов присоединения связана с требованием полной взаимозаменяемости замков зажигания.

Замок зажигания с противоугонным устройством, указанный выше как 2108-3704010-10, представлен на фиг. 10 комплекта чертежей.

Замок зажигания с противоугонным устройством содержит корпус со съемным крепежным хомутом и размещенные в корпусе в двух параллельных полостях цилиндровый замковый механизм с ключом, подпружиненный ригель противоугонного устройства, электрический выключатель, смонтированный под кожухом на торце корпуса со стороны противоположной крепежному хомуту, а также механизм блокировки, при этом цилиндровый замковый механизм имеет поводковую втулку для привода в движение электрического выключателя, и приводную втулку противоугонного устройства с профильным пазом, ригель противоугонного устройства имеет штырь, часть которого расположена в профильном пазу приводной втулки цилиндрового замкового механизма, а механизм блокировки смонтирован под цилиндровым замковым механизмом.

Цель изобретения - повышение надежности в эксплуатации.

Поставленная цель достигнута тем, что замок зажигания с противоугонным устройством, содержащий корпус со съемным крепежным хомутом и элементами его крепления и размещенные в корпусе в двух параллельных полостях цилиндровый замковый механизм с ключом и подпружиненный ригель противоугонного устройства, электрический выключатель, смонтированный под кожухом на торце корпуса со стороны противоположной крепежному хомуту, а также механизм блокировки, при этом цилиндровый механизм имеет поводковую втулку электрического выключателя и приводную втулку противоугонного устройства с профильным пазом, ригель противоугонного устройства имеет штырь, часть которого расположена в профильном пазу приводной втулки цилиндрового замкового механизма, а механизм блокировки смонтирован под цилиндровым замковым механизмом, цилиндровый замковый механизм выполнен в виде корпуса с размещенными в нем поворотной осью с барабаном и набором установленных в согласованных продольных ячейках барабана и охватывающей поворотную ось втулки подпружиненных штифтов и толкателей, при этом участки штифтов и толкателей со стороны их взаимодействующих торцев выполнены сужающимися в направлении взаимодействующих торцев, профильный паз приводной втулки противоугонного устройства выполнен с П-образным поперечным сечением, элемент крепления хомута выполнен с поперечным пазом, в котором в рабочем положении размещен частью своей наружной поверхности ригель противоугонного устройства, при этом на ригеле предусмотрен дугообразный паз, в котором размещен частью своей наружной поверхности элемент крепления хомута в нерабочем положении противоугонного устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где,
на фиг. 1 изображен замок зажигания в продольном разрезе;
на фиг. 2 изображено сечение А-А фиг. 1;
на фиг. 3 изображено сечение Б-Б фиг. 1;
на фиг. 4 изображено сечение В-В фиг. 1;
на фиг. 5 изображено сечение Г-Г фиг. 1;
на фиг. 6 изображена приводная втулка, вид Д, фиг. 2;
на фиг. 7 изображено сечение Е-Е, фиг. 1, рабочее положение;
на фиг. 8 изображено сечение Е-Е, фиг. 1, нерабочее положение;
на фиг. 9 изображены отдельно втулка замкового механизма и корпус замкового механизма;
на фиг. 10 изображен прототип.

Замок зажигания содержит корпус 1, закрепляемый на рулевой колонке автомашины с помощью хомута 2, при этом корпус 1 расположен по отношению к рулевой колонке под некоторым углом. В корпусе 1 расположены два основных механизма: замковый механизм 3 и противоугонное устройство 4.

Со стороны наружного торца корпуса смонтирован электрический выключатель 5, который закрыт снаружи кожухом 6. Кожух 6 закреплен на корпусе 1 с помощью кронштейна 7.

Замковый механизм содержит поводковую ось 8, набор штифтов 9, основных толкателей 10 и дополнительных толкателей 11, а также пружины 12. Поводковая ось 8, набор штифтов 9, толкателей 10 и 11, пружины 12 размещены в корпусе замкового механизма 13, который частью своей длины 14 выходит за пределы торца корпуса 1 и выполнен с передней торцевой стенкой 15. В торцевой стенке 15 корпуса 13 предусмотрено окно, через которое выходит конец 16 поводковой оси 8 с продольными прорезями 17 под ключ 18. На конец 16 поводковой оси 8, выходящий за пределы торцовой стенки 15 корпуса 13, смонтирован поводок 19 трубчатого типа. Поводок 19 имеет зуб 20 на наружной поверхности. Участок 14 корпуса 13 охвачен поводковой втулкой 21. Поводковая втулка 21 сопряжена с поводком 19 посредством зуба 20 на поводке и ответного паза 22 на втулке 21. Поводковая втулка 21 служит исполнительным звеном для передачи движения от замкового механизма на электрический выключатель 5.

Корпус 13 со стороны, противоположной поводку 19, своим торцом взаимодействует с приводной втулкой 23. Приводная втулка 23 является элементом противоугонного устройства. На приводной втулке 23 предусмотрен профильный паз 24.

Исполнительным элементом противоугонного устройства 4 является ригель 25. Ригель 25 смонтирован в полости 26 корпуса 1. Ригель 25 подпружинен в продольном направлении с помощью пружины 27.

Ригель 25 соединен с приводной втулкой 23 посредством штыря 28. Штырь 28 одним своим концом жестко связан с ригелем 25, а вторым своим концом размещен в профильном пазу 24 приводной втулки 23.

Поводковая ось 8 в зоне штифтов 9 и пружин 12 охвачена втулкой 29 (изображена отдельно на фиг. 9). Втулка 29 расположена внутри корпуса 13 концентрично его продольной оси. В передней торцовой стенке 15 корпуса замкового механизма выполнены прорези 30 под ключ 18. Прорези 30 согласованы с прорезями 17 поводковой оси.

Возможно любое количество прорезей 17 и 30 и соответствующее количество кодовых выступов на ключе 18.

Поводковая ось 8 имеет цилиндрический участок 31 и примыкающий к нему барабан 32. Цилиндрический участок 31 поводковой оси расположен во втулке 29, выходит за нее и соединен с фланцем 33.

Взаимное расположение прорезей 17 и 30 и кодовых выступов на ключе 18 может быть различно как по отношению к продольной оси барабана и ключа, так и по угловому расположению относительно друг друга. Возможно выполнение различной ширины отдельных прорезей и кодовых выступов.

Торцы основных толкателей 10 и штифтов 9, взаимодействующие друг с другом, выполнены сужающимися в направлении взаимодействующих торцев. Эти поверхности могут быть коническими или криволинейными с плавными переходами. Такое выполнение обеспечивает значительное облегчение срабатывания механизма замка и не позволяет определить зону расположения плоскости взаимодействия торцев барабана и втулки при помощи постороннего предмета для его открывания.

Крепежный хомут 2 имеет стержневые крепежные средства 34, один из которых проходит через стенки хомута и через прилив 35 в корпусе 1 замка зажигания. На этом крепежном элементе предусмотрен поперечный паз 36, в котором размещен частью своей наружной поверхности ригель 25, когда он находится в рабочем положении, то есть, когда ригель вошел в рулевой вал автомашины. Такое выполнение обеспечивает невозможность размонтировать хомут и соответственно весь замок зажигания, когда автомашина находится в режиме стоянки с введенным в действие противоугонным устройством. Следует отметить, что извлечение ключа из замкового механизма возможно только в рабочем положении противоугонного устройства, то есть рабочий режим противоугонного устройства является как бы принудительным. Желает или не желает владелец автомашины воспользоваться противоугонным устройством уже не зависит от него, как только ключ вынут из замка - противоугонное устройство сработало.

Для демонтажа хомута на ригеле 25 имеется дугообразный паз 37, через который можно вывести крепежный элемент только при введенном ключе в замковый механизм.

Механизм блокировки предназначен для исключения повторного пуска стартера автомашины. Этот механизм по своему существу аналогичен механизму блокировки в указанном выше известном замке зажигания 2108-3704010. Он состоит из профильной поверхности и взаимодействующего с ней подпружиненного пальца.

Профильная поверхность с соответствующими канавками в зоне блокировки выполнена на внутренней торцовой поверхности фланца 33 в виде вкладыша 38 и взаимодействующего с ней пальца 39. Поджатие пальца к упомянутой профильной поверхности обеспечивает одна из пружин 12. Палец 39 смонтирован в канале 40 втулки 41, который является продолжением одной из продольных ячеек 42 втулки 29.

Втулка 29 выполнена трехступенчатой. Ступень 43 размещена в корпусе 13 замкового механизма. Ступень 44 выполнена в виде кольцевого выступа и расположена между торцом корпуса 13 и торцом приводной втулки 23. Ступень 45, аналогичная по форме и размерам со ступенью 43, взаимодействует с зубьями 46 втулки 41, содержащий палец 39 блокировочного механизма. Во втулке 29 имеется центральное отверстие 47, через которое проходит цилиндрический участок 31 поворотной оси 8, а также несколько продольных ячеек 42. В продольных ячейках 42 втулки 29 размещены наборы пружин 12 и штифтов 9. Продольные ячейки 40 пересекают кольцевой выступ 44 и в этой зоне пересечения размещены торцовые выступы 48, выполненные на корпусе 13.

Для обеспечения взаимного осевого фиксирования втулки 29 и корпуса 13 на кольцевом выступе 44 и на торцевых выступах 48 предусмотрены канавки 49 и 50 под стопорное кольцо 51.

Работа замка зажигания с противоугонным устройством.

Ключ 18 замкового механизма вставляется в прорези 17 и 30 поводковой оси 8 и поводка 19 соответственно. Радиальные выступы ключа, преодолевая сопротивление пружин 12, передвигают набор толкателей и штифтов 9, 10 и 11 вглубь корпуса 13 до момента упора торца ключа в дно продольных прорезей 17. В этот момент взаимодействующие торцы основных толкателей и штифтов совмещаются с плоскостью E взаимодействия торца барабана 32 и торца втулки 29.

Барабан 32 с помощью ключа 18 поворачивается совместно с поводком 19 и с фланцем 33, что приводит в действие все механизмы замка: электрический выключатель и противоугонное устройство. В исходном положении упомянутая выше плоскость E перекрыта набором подпружиненных штифтов.

При повороте ключом поворотная ось 8 вращает поводок 19, который с помощью зуба 20 вращает втулку 21. Втулка 21 в свою очередь передвигает подвижный контактный диск электрического выключателя 5. Одновременно поворотная ось 8 через фланец 33 поворачивает приводную втулку 23. В соответствии с траекторией профиля паза 24 получает передвижение штыря 28 и с его помощью ригеля 25 противоугонного устройства. Ригель 25 входит в соответствующий паз на рулевом валу автомашины, блокируя возможность его поворота.

При попытке несанкционированного приведения в действие замка посторонними лицами может быть использована жидкость быстроотвердевающая. Каким-либо посторонним предметом, воздействуя через прорези 17 под ключ на торцы дополнительных толкателей 11, можно утопить весь набор дополнительных толкателей 11, основных толкателей 10 и штифтов 9 до сжатия пружин 12. После утапливания всего набора представляется возможным зафиксировать на некоторое время, по крайней мере, пружины и штифты с помощью быстротвердевающего вещества.

Затем можно попытаться отодвинуть толкатели в сторону передней стенки корпуса, например, цепляя толкатели крючкообразным предметом для того, чтобы вывести толкатели за плоскость взаимодействия торца барабана с торцом втулки. При этом предполагается, что все штифты утоплены за пределы указанной плоскости вглубь корпуса. Если бы удалось таким образом развести в разные стороны толкатели и штифты, то удалось бы повернуть барабан посторонним предметом.

В данном замке такая возможность исключена за счет того, что в каждой продольной ячейке барабана размещено, как минимум, два толкателя - основной и дополнительный. Отодвинуть в сторону передней стенки можно только один дополнительный толкатель, а следующий за ним основной или еще один дополнительный толкатель отодвинуть вперед невозможно, так как не представляется возможным зацепиться за край этого толкателя, что обусловлено небольшой глубиной прорезей под ключ.

Таким образом, набор толкателей при соблюдении определенных размерных параметров элементов и деталей замкового механизма обеспечивает повышение надежности замка.

Данный замок зажигания с противоугонным устройством по сравнению с известным замком зажигания обладает повышенной надежностью, значительно большим количеством вариантов ключей и отвечает современным требованиям автомобильных замковых устройств.

Значительная степень секретности данного замка обеспечивается сочетанием количества и размерных параметров прорезей под ключ на поворотной оси, различным угловым расположением этих прорезей, а также множеством вариантов соотношения длин основных и дополнительных толкателей и штифтов.

В рабочем положении противоугонного устройства данного замка зажигания, когда ригель вошел в рулевой вал автомашины, невозможно размонтировать крепежный хомут, этому препятствуют пазы на крепежных элементах хомута.

Изобретение может быть использовано в электрических системах автомашин для включения различных узлов, механизмов с обеспечением противоугонной защиты. Замок зажигания с противоугонным устройством содержит корпус, в котором смонтированы цилиндровый замковый механизм, противоугонное устройство и электрический выключатель. Основу цилиндрового замкового механизма составляют: поводковая ось, охватывающая ее втулка и набор подпружиненных основных и дополнительных толкателей и штифтов. Поводковая ось через поводок и поводковую втулку приводит в действие электрический выключатель, а через приводную втулку приводит в рабочее положение ригель противоугонного устройства. Данный замок зажигания обладает повышенной надежностью, значительной степенью секретности, его невозможно размонтировать в рабочем режиме противоугонного устройства. 10 ил.

Замок зажигания с противоугонным устройством, содержащий корпус со съемным крепежным хомутом и элементами его крепления, и размещенные в корпусе в двух параллельных полостях цилиндровый замковый механизм с ключом и подпружиненный ригель противоугонного устройства, электрический выключатель смонтированный под кожухом на торце корпуса со стороны противоположной крепежному хомуту, а также механизм блокировки, при этом цилиндровый замковый механизм имеет поводковую втулку электрического выключателя приводную втулку противоугонного устройства с профильным пазом, ригель противоугонного устройства имеет штырь, часть которого расположена в профильном пазу приводной втулки под цилиндровым замковым механизмом, отличающийся тем, что цилиндровый замковый механизм выполнен в виде корпуса с размещенными в нем поворотной осью с барабаном и набором установленных в согласованных продольных ячейках барабана и охватывающей поворотную ось втулки подпружиненных штифтов и толкателей, при этом участки штифтов и толкателей со стороны их взаимодействующих торцев выполнены встречно сужающимися, профильный паз приводной втулки противоугонного устройства выполнен с П-образным поперечным сечением, элемент крепления хомута выполнен с поперечным пазом, в котором в рабочем положении размещен частью своей наружной поверхности ригель противоугонного устройства, причем на ригеле предусмотрен дугообразный паз, в котором размещен частью своей наружной поверхности элемент крепления хомута в нерабочем положении противоугонного устройства.